第九章基因突变第一节基因突变率和时期一、...

1、 第九章第九章 基因突变基因突变 第一节第一节 基因突变率和时期基因突变率和时期 一、基因突变率一、基因突变率 由于基因突变而表现突变性状的细由于基因突变而表现突变性状的细胞或个体称为突变体或突变型。胞或个体称为突变体或突变型。 二、基因突变的时期二、基因突变的时期 突变可以发生在生物个体发育的任何时突变可以发生在生物个体发育的任何时期，性细胞发生的突变可以通过受精直接期，性细胞发生的突变可以通过受精直接传递给后代。传递给后代。 体细胞如果发生突变，突变的体细胞在体细胞如果发生突变，突变的体细胞在生长过程中，往往竞争不过周围的正常细生长过程中，往往竞争不过周围的正常细胞，受到抑制或最终消失。所

2、以保留体细胞，受到抑制或最终消失。所以保留体细胞的突变，需将它从母体上及时分割下来胞的突变，需将它从母体上及时分割下来加以无性繁殖。加以无性繁殖。第二节第二节 基因突变的一般特征基因突变的一般特征 一、突变的重演性和可逆性一、突变的重演性和可逆性 突变的重演性是指同一突变可以在突变的重演性是指同一突变可以在同种生物的不同个体间多次发生。玉同种生物的不同个体间多次发生。玉米子粒米子粒7个基因的前个基因的前6个，在多次试验个，在多次试验中都出现过类似的突变，且它们的突中都出现过类似的突变，且它们的突变的频率先后也极相近似。变的频率先后也极相近似。 基因突变的可逆性是指显性基因基因突变的可逆性是指显

3、性基因A可以突变为隐性基因可以突变为隐性基因a，而隐性基因，而隐性基因a又可以突变为显性基因又可以突变为显性基因A。 显性基因显性基因A突变为隐性基因突变为隐性基因a，称为，称为正突变，隐性基因正突变，隐性基因a突变为显性基因突变为显性基因A称为反突变。称为反突变。 A正突变正突变a，通常以，通常以U表示正突变率；表示正突变率；a反突变反突变A以以V表示反突变率。表示反突变率。 在多数情况下，正突变率在多数情况下，正突变率U总是高于总是高于反突变率反突变率V。这是因为一个正常野生型。这是因为一个正常野生型的基因内部许多座位上的分子结构，都的基因内部许多座位上的分子结构，都可能发生改变而导致基因

4、突变。但是一可能发生改变而导致基因突变。但是一个突变基因内部只有那个被改变了的结个突变基因内部只有那个被改变了的结构恢复原状，才能回复为正常野生型。构恢复原状，才能回复为正常野生型。二、突变的多方向性和复等位基因二、突变的多方向性和复等位基因 基因突变的方向是不定的，可以多基因突变的方向是不定的，可以多方向发生。方向发生。Aa，Aa1，Aa2，Aa3，Aan。基因。基因A可突变为可突变为a也可以也可以突变为突变为a、a1、a2、a3等，它们对等，它们对A来说来说都是隐性基因。都是隐性基因。 遗传试验表明这些隐性突变基因彼遗传试验表明这些隐性突变基因彼此之间，以及它们与此之间，以及它们与A基因之

5、间都存在基因之间都存在有对性关系有对性关系 具有对性关系的基因是位于同一具有对性关系的基因是位于同一基因位点上的。位于同一基因位点的基因位点上的。位于同一基因位点的各个等位基因，在遗传上称为复等位各个等位基因，在遗传上称为复等位基因。基因。 复等位基因广泛存在于生物界，烟复等位基因广泛存在于生物界，烟草中有两个野生种，草中有两个野生种，N.forgation和和N.alate表现自交不亲和性。在这些烟表现自交不亲和性。在这些烟草中发现草中发现15个自交不亲和复等位基因个自交不亲和复等位基因s1、s2、s3、s4s15等控制自花授粉等控制自花授粉的不结实。的不结实。 自交不亲和性是指自花授粉不结

6、自交不亲和性是指自花授粉不结实，而株间授粉却能结实的现象。实，而株间授粉却能结实的现象。试验表明，具有某一基因的花粉不试验表明，具有某一基因的花粉不能在具有同一基因的柱头上萌发，能在具有同一基因的柱头上萌发，好象同一基因之间存在一种抵抗作好象同一基因之间存在一种抵抗作用。用。s1s2和和s1s2杂交不能结实杂交不能结实s1s2和和s2s3杂交可以结实杂交可以结实s1s2和和s3s4杂交可以结实杂交可以结实 s1s2和和s3s4杂交可以结实杂交可以结实 人的人的ABO血型是由三个复等位基因血型是由三个复等位基因IA、IB和和i决定的，决定的，IA和和IB对对i均为显性，均为显性，IA和和IB间无

7、显隐性关系。这一组复等位基因可间无显隐性关系。这一组复等位基因可以组成以下以组成以下6种基因型和种基因型和4种表现型。种表现型。表现型表现型 基因型基因型A IAIA IAiB IBIB IBiAB IAIB O ii三、突变的有害性和有利性三、突变的有害性和有利性 大多数基因突变，对生物的生长和大多数基因突变，对生物的生长和发育往往是有害的。发育往往是有害的。 致死突变现象最初在小鼠的毛致死突变现象最初在小鼠的毛色遗传中发现的，在黑色鼠中发现色遗传中发现的，在黑色鼠中发现一种黄色突变型，但从未获得纯合一种黄色突变型，但从未获得纯合的黄色个体，以黄色鼠与黄色鼠交的黄色个体，以黄色鼠与黄色鼠交配

8、的后代分离的比例总是配的后代分离的比例总是2黄色黄色 1黑色；黄色鼠与黑色鼠交配的后代黑色；黄色鼠与黑色鼠交配的后代分离比例都是分离比例都是1黄色黄色 1黑色黑色 这是因为突变的黄色基因这是因为突变的黄色基因AY对黑色基对黑色基因因a为显性，但为显性，但AY具有致死的隐性效应，具有致死的隐性效应，因此，在黄色鼠为杂合体因此，在黄色鼠为杂合体AYa时，可以正时，可以正常存活，但为纯合体常存活，但为纯合体AYAY时，则死亡。时，则死亡。 植物中最常见的致死突变是隐性的植物中最常见的致死突变是隐性的白化突变。白化突变。 有些基因仅仅控制一些次要性状，有些基因仅仅控制一些次要性状，它们即使发生突变，也

9、不会影响生物它们即使发生突变，也不会影响生物的正常生理活动，因而能保持其正常的正常生理活动，因而能保持其正常的生活力和繁殖力，为自然选择保留的生活力和繁殖力，为自然选择保留下来，这类突变，一般称为中性突变。下来，这类突变，一般称为中性突变。四、突变的平行性四、突变的平行性 突变的平行性是指亲缘关系相突变的平行性是指亲缘关系相近的物种因遗传基础比较近似，往近的物种因遗传基础比较近似，往往发生相似的基因突变。往发生相似的基因突变。 突变的平行性对人工诱变，物种突变的平行性对人工诱变，物种亲缘关系和进化的研究有一定的参考亲缘关系和进化的研究有一定的参考意义。意义。第三节第三节 基因突变与性状的表现基

10、因突变与性状的表现 一、显性突变和隐性突变的表一、显性突变和隐性突变的表现现 基因突变表现世代的早晚和纯化速度的基因突变表现世代的早晚和纯化速度的快慢，因显隐性而有所不同，在自交的情况快慢，因显隐性而有所不同，在自交的情况下，显性突变表现的早而纯合的慢。下，显性突变表现的早而纯合的慢。 由诱发当代长成的植株为由诱发当代长成的植株为M1，用，用M1繁殖的后代为繁殖的后代为M2。 显性突变第一代就能表现，第二代显性突变第一代就能表现，第二代就能得纯合，检出突变纯合体有待于第就能得纯合，检出突变纯合体有待于第三代。隐性突变表现的晚，而纯合的快，三代。隐性突变表现的晚，而纯合的快，后者在第二代表现，第二代纯合，检出后者在第二代表现，第二代纯合，检出突变纯合体在第二代。突变纯合体在第二代。 在高等植物体细胞中隐性基因如在高等植物体细胞中隐性基因如果发生显性突变，当代个体就以嵌果发生显性突变，当代个体就以嵌合体的形式表现出突变性状，要从合体的形式表现出突变性状，要从其中选出纯合体，还须通过有性繁其中选出纯合体，还须通过有性繁殖在第三代